10kV三相4PT二次电压计算及单相接地故障案例分析

10kV三相4PT二次电压计算及单相接地故障案例分析

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摘要:为消除电磁式电压互感器铁磁谐振引起的过电压现象,广泛采用在电压互感器高压侧中性点串接单相零序电压互感器的方法,但该方法较普通电压互感器接线更复杂,故障二次侧电压计算较难。为此本文利用叠加原理分析计算了10kV系统正常运行和单相全压接地故障时的二次侧电压。同时基于计算结果,查清了工程案例中监控系统在10kV出线发生单相接地故障时母线电压显示无异常的原因,并顺利排除故障恢复正常运行。

关键词:电压互感器;单相接地;二次侧电压;计算分析

1引言

电力系统的接地方式分为大电流接地和小电流接地。小电流接地分为中性点不接地,中性点经消弧线圈接地或经电阻接地。为提高供电可靠性,我国10kV系统常采用中性点不接地方式,当10kV系统发生单相接地故障时可继续运行2小时。

因三相4PT接线较普通PT更复杂,且二次侧电压分析计算更难,为此本文利用叠加原理分析计算了10kV系统在正常运行和单相全压接地故障时三相4PT二次侧电压。同时基于计算结果,对工程案例中监控系统在10kV出线发生单相接地故障时母线电压显示无异常的原因进行查找,以排除故障恢复配电网正常运行。

210kV三相4PT二次电压分析计算

本文研究的10kV三相4PT接线如图1所示。三相4PT一次绕组分别接于10kV母线A、B、C三相上,中性点经单相零序PT接地。三相4PT二次绕组一回电压与单相零序PT二次电压接入继电保护(简称保护电压),即u1an、u1bn、u1cn、udn,保护二次侧相对中性点电压表示为u1ao、u1bo、u1co,另一回电压用于电能计量(简称计量电压),即u2ao、u2bo、u2co。

案例分析:为查明真相,供电部门测量10kV母线电压测控装置三相接入电压均在57至58V之间,零序电压Udn达到100V,怀疑10kV系统存在单相接地故障。进一步检查后发现进入母线电压测控装置为三相4PT二次侧a、b、c相对o点(中性点)电压,即为U1ao2、U1bo2、U1co2。

对母线电压测控装置接入电压恢复正确接线后,监控系统显示A相电压接近于零,发出母线电压异常警告信号,此时确定10kV系统存在单相接地故障,采用拉闸选线方式拉掉另一条10kV出线时,10kV母线电压恢复正常,从而判断此10kV出线存在单相接地故障,经巡视后发现该线A相因一配变避雷器击穿造成单相接地,将故障避雷器更换重新投入运行,母线电压无异常,故障全部排出。

4结束语

通过三相4PT二次电压分析计算发现,系统发生单相全压接地故障时二次侧相对中性点电压与系统正常运行时二次侧相对地电压相等。工程中若误将此电压作为母线电压测控装置输入电压,将会导致监控系统无法正确反映10kV系统运行状态,影响正常运行。

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